7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
1/57
TOPIK HARI INI
1.POLA DAN TEKANAN UDARA
2.ANGIN
a. Ragam Angin
b. Fungsi Anginc. Kecepatan dan pengukuran angin
3. TURBULENSI ATMOSFER
4. POLA ARAH ANGIN DI INDONESIA5. PENGARUH ANGIN
a. Terhadap Tanaman
b. Terhadap Hama dan Penyakit Tanaman
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
2/57
1. POLA DAN TEKANAN
UDARA
Tekanan udara : adalah gaya berat kolomudara dan permukaan tanah sampai puncak
atmosfer per satuan luas.
Mengapa sampai terjadi gaya tersebut ?
Adanya percepatan ke bawah oleh gravitasi(g)
Adanya massa udara (m)
Hasil perkalian antara percepatan gravitasi
dengan massa udara disebut berat (W)
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
3/57
Tekanan udara pada setiap titik (P) merupakan berat
total udara di atas titik tersebut per satuan luas (A)
Tekanan =Gaya Berat
Luas
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
4/57
TEKANAN UDARA NORMAL : tekanan
kolom udara setinggi lapisan atmosfer bumipada garis lintang 45o dan suhu 0 0C. Besarnya
tekanan udara dinyatakan dalam atmosfer (atm).
Tekanan udara diukur
berdasarkan tekanan gaya
pada permukaan denganluas tertentu (1 cm2, 1 m2,
dll.)
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
5/57
Tekanan 1 atm setara dengan tekanan yang
diberikan oleh kolom air raksa setinggi 760 mm.
1 atm = 760 mm Hg = 14.7 psi
= 1.013 mbar
Psi (pound per square inchi)
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
6/57
Pengukuran Tekanan Udara
Alat Pengukur Tekanan udara = Barometer
Tekanan udara berkurang dengan naiknya ketinggiantempat (elevasi atau altitude)
Persamaan Laplace
h = k (1 + t)log [o/ h)
h = ketinggian tempat
K = konstanta (18.400)
= koefisien pemuaian udara (0.000367)
t = suhu rata-rata antara permukaan laut sampai
pada ketinggian h
o = Tekanan udara pada permukaan laut = Tekanan udara ada ermukaan ketin ian h
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
7/57
Hubungan Ketinggian dengan
Tekanan Udara
Hubungan antara tekanan
udara dengan ketinggian
tempat dipakai untuk
merancang alat untukpengukuran tinggi tempat =
ALTIMETER
Tekanan udara umumnyamenurun untuk setiap
bertambah ketinggian 100 m
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
8/57
Tekanan Udara di
Daerah TROPIS
Tekanan udara dipengaruhi olehsuhu.
Daerah tropis, dengan fluktuasi
suhu musiman yang kecil,
membuat tekanan udara relatifkonstan.
Tekanan udara yang tidak
berfluktuasi secara nyatamembuat kecepatan angin di
kawasan dekat equator umumnya
rendah.
Daerah dengan tekanan udara
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
9/57
Pola Tekanan Udara
Perbedaan tekanan udara disebabkan oleh :
1. Garis edar matahari, menyebabkan fluktuasi suhumusiman. Suhu mempengaruhi pemuaian dan penyusutanvolume udara. Jika udara memuai maka volume udara
renggang sehingga tekanannya menurun, sebaliknya, jikavolume udara menyusut maka maka kerapatan udaramenjadi tinggi akibatnya tekanannya meningkat.
2. Bentangan Laut, sebagai pemasok uap air ke udara(evaporasi). Penambahan uap air ke udara menyebabkan
tekanan udara meningkat. Terjadi fenomena angin laut(siang) dan angin darat (malam)
3. Ketinggian tempat
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
10/57
Garis edar matahari
Garis edar Matahari pada
musim panas dan musim dingin.
Garis putus-putus adalah garis
Musim yang berlangsung di
Bagian Selatan merupakankebalikan dari musim di
Bagian Utara. Contoh : pada
bulan Desember di Australia
sedang terjadi musim panas,
di Kanada musim dingin.
Pada musim panas, siang di
sebuah tempat akan lebih
panjang daripada malam.
Contohnya di Eropa Utara,panjang siang bisa lebih dari
15 jam, sedangkan malam
cuma 9 jam. Di Denmark,
pada musim panas Matahari
masih tampak terang padahalsudah jam 9 malam. Semakin
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
11/57
Pada bulan Juni, Bumi bagian Utara
mendapat cahaya Matahari lebih banyak.
Pada bulan Desember Bumi bagian Selatan
mendapat cahaya Matahari lebih banyak.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
12/57
Pusat Tekanan
Udara
Pusat tekanan udara dipengaruhi oleh unsur-unsuryang mempengaruhi perbedaan tekanan udara (garis
edar matahari, bentangan laut dan ketinggian).
Pusat-pusat tekanan udara bersifat temporer.
Pusat tekanan rendah disebut siklon, depresi ataulow.
Pusat tekanan tinggi disebut antisiklon atau high. Pusat tekanan rendah yang memanjang disebut
palung atau rough.
Pusat tekanan tinggi yang memanjang disebut ridge(punggung bukit/mountain).
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
13/57
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
14/57
2. ANGIN
Angin = massa udara yang bergerak
Angin bergerak secara vertikal danhorisontal dengan kecepatan yangdinamis dan fluktuatif.
Pendorong bergeraknya massa udara
adalah perbedaan tekanan udaraantara satu tempat dengan tempatyang lain.Angin selalu bertiup dari tempatdengan tekanan udara tinggi ke
tempat dengan tekanan udarayang lebih rendah.
Pengaruh perputaran bumiterhadap angin disebut dengan
pengaruh Cariolis (Cariolis
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
15/57
Cariolis Effect, angin bergerak searahjarum jam mengitari daerah bertekanan
rendah di belahan bumi selatan,sebaliknya bergerak berlawanan jarum
jam mengitari daerah bertekanan rendahdi bumi utara.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
16/57
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
17/57
Ragam
Angin
Prevailing windpada daerah :tropis disebut : trade wind,beriklim sedang : westerlies
wind, daerah kutub :polarwind
Angin yang mengikuti pola umum sirkulasi
udara =prevailing wind
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
18/57
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
19/57
Angin musiman (seasonal wind)
Angin monsoon, angin berubah sesuai musim.
Angin bertiup dari arah
timur laut selama periode
6 bulan dan dari arahbarat daya selama 6 bulan
berikutnya
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
20/57
Angin di dekat permukaan bumi,kecepatannya lebih rendahdibandingkan dengan lapisan udarayang lebih tinggi.
Terjadi karena hambatan akibatgeseran dengan permukaan bumi.
Arah Angin pada ketinggian lapisanudara yang tinggi juga lebih bervariasi.
Pada ketinggian 6 12 km, dapat
dijumpai angin dengan kecepatansampai 300 km/jam yang umumnyaberhembus dari barat, disebutjetstream.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
21/57
Angin darat dan
angin laut Terjadi akibat perbedaan suhu udara
di atas laut (atau danau) denganudara di atas wilayah daratan.
Siang hari, diatas daratan lebih
panas dibanding lautan sehinggaangin berhembus dari arah laut kedaratan, ANGIN LAUT.
Malam hari, daratan lebih dinginsehingga tekanan udaranya lebihtinggi, menyebabkan anginberhembus dari daratan ke arah
lautan, ANGIN DARAT
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
22/57
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
23/57
Angin gunung dan
angin lembah
Siang hari, bagian pun cak gunung menerima radiasimatahari lebih banyak sehingga suhunya lebihtinggi, angin berhembus dari lembah ke puncak
gunung, ANGIN LEMBAH.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
24/57
Malam hari, angin akan bergerak dari puncak
ke arah lembah karena udara di puncak lebih
dingin dibanding lembah akibat kehilanganpanas melalui radiasi gelombang panjang ke
atmosfer. Angin dari arah puncak pada malam
hari disebut ANGIN GUNUNG.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
25/57
Angin lokal
Anginfoehn, angin yang melintasipegunungan, mengalami tekanan karenaturun dari elevasi tinggi ke ke levasi rendah.Angin bersifat kering dan panas.
Angin chinookyang berhembus di lerengtimur pegunungan Rocky (USA) dan Santa Anadi California Selatan, dapat merusak tanamanpertanian.
Angin Bohorok (Sumut), angin kumbang(Cirebon), angin gending (Jawa Timur).
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
26/57
Fungsi
Angin
Tiga sifat Angin:
1. Angin menyebabkan tekanan terhadappermukaan yang menentang arah angin
tersebut
2. Angin mempercepat pendinginan daribenda yang panas
3. Kecepatan angin sangat beragam daritempat ke tempat lain dan dari waktu kewaktu.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
27/57
Kecepatan dan
Pengukuran Angin
Kecepatan angin: kecepatan angin horisontal pada ketinggian2 m dari permukaan tanahnyang ditanami rumput.
Alat pengukur = ANEMOMETER
Kecepatan angin ditentukan oleh perbedaan tekanan udara
antara tempat asal dan tujuan angin dan resistensi medanyang dilaluinya.
u = [u*/kk].Ln[Z + ZM d)/ ZM )]
Dimanau = kecepatan angin (m/det)
u* = velositas friksi (m/det)Kk = konstanta von Karman (0.4)
Z = ketinggian dari permukaan tanah
ZM = parameter kekasaran momentum (momentum rougness
parameter)
d = keringgian alihan permukaan (zero plane displacement)Untuk tanaman/ve etasi an sera am d = 0.4 h Zm = 0.13 h
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
28/57
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
29/57
3. TURBULENSI
ATMOSFER
Angin dalam pergerakannya tidak mengikutigaris lurus tetapi berkelok-kelok sesuai denganmedan yang dilewatinya.
Angin akan menghindar (berbelok ke arah lain)jika kekuatan dorongnya lebih rendah darihambatan yang dimiliki oleh struktur fisik bendayang diterpanya.
Kecepatan angin juga tidak stabil, pergerakan
angin akan lebih cepat jika hambatan/resistensimedia yang dilaluinya rendah.
Fenomena arah dan kecepatan angin yangberubah-ubah disebut TURBULENSI.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
30/57
Variasi arah dan kecepatan angin yangdisebabkan oleh kekasaran permukaan :
Turbulensi Mekanis. Turbulensi yang terjadi disebabkan perbedaan
suhu lapisan atmosfer : turbulensi termal/turbulensi konvektif.
Turbulensi termal, terjadi pada saat udarapanas pada permukaan bergerak ke atassecara vertikal karena resistensi dari lapisanudara diatasnya.
Kecepatan angin turbulensi mekanisfluktuasinya lebih kecil tetapi frekuensinyalebih tinggi dibandingkan fluktuasi akibatturbulensi termal.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
31/57
4. POLA ARAH ANGIN DI
INDONESIA
Di daerah tropis akan terjadi angin dari daerah maksimum
subtropis ke daerah minimum equator.
Angin ini disebut anginpassat timurlaut di
belahan bumi utara dan
angin passat tenggara di
belahan bumi selatan
Angin passat banyak
membawa uap air karena
berhembus di laut lepas.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
32/57
Di Indonesia yang secara geografis terletak di antara dua
benua (Asia dan Australia) dan dua samudera serta letak
matahari yang berubah setiap enam bulan berada di
utara dan enam bulan berada di selatan khatulistiwa,
maka angin passat tersebut mengalami perubahan
menjadi angin muson (angin musim) barat dan angin
muson timur.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
33/57
Angin Pasat Tenggara
berhembus secara normal
sepanjang tahun. Angin Pasatmengakibatkan massa air
yang hangat di bagianTimur Samudera Pasifik
bergerak menuju perairanTimur Indonesia.
Hal ini mengakibatkan daerah KepulauanIndonesia yang terletak antara samudera hindia
bagian Timur dengan Samudera Pasifik bagian
Barat menyumbangkan tempat penyimpanan
bahang (heat) terbesardalam lautan dunia.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
34/57
Di dalam dan sekeliling Indonesiaini didapatkan suhu
permukaan laut yang tinggi(>28 C). Suhu yang tinggi
tersebut akan mem-pengaruhipertukaran bahang dan
mengatur interaksi antara
atmosfer dan lautan yang akan
berakibat besar tehadap cuacalokal Kepulauan Indonesia dan
dunia.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
35/57
Pola angin yang sangat berperan di Indonesia
adalah Angin Muson, hal ini disebakan karena
Indonesia teletak diantara Benua Asia danAustralia diantara Samudera Pasifik dan Samudera
Hindia.
1. Musim barat (Desember
April)2. Musim Timur (April - Oktober)
3. Musim Peralihan (Maret Mei dan September N
Keadaan musim di Indonesia terbagi menjadi tiga
golongan :
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
36/57
5. PENGARUH
ANGIN
: Terhadap
tanaman
Angin bersifat meratakan tekanan udara, artinya
angin akan bergerak dari tekanan udara tinggi ke
tekanan udara rendah.
Semakin tinggi perbedaan
tekanan udara di dua
tempat, akan
menyebabkan kecepatanpergerakan angin akan
semakin besar
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
37/57
Kecepatan angin mencapai nol pada permukaan
tanah, dan naik dengan ketinggian dari
permukaan tanah
Perbedaan kecepatan angin menyebabkan
suatu bentuk kecepatan angin vertikal. Profil
kecepatan angin merupakan pola kecepatan
angin menurut ketinggian di atas permukaantanah
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
38/57
Kecepatan angin akan berkurang
dengan pengurangan jarak dari
permukaan. Udara yang mengalir di
atas permukaan, akan mendapat
gaya gesek dari permukaan tersebut
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
39/57
Profil angin logaritmik di
atas kanopi
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
40/57
Angin mempengaruhi
pertumbuhan dan
perkembangan tanamanmelalui pertukaran CO2
dan uap air, antara
tanaman danlingkungannya
ANGIN : Unsur iklim dan salah satu unsur iklim
mikro
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
41/57
1
2
3
4
5
6
h
t
x
Profil Kecepatan Angin di Atas Tanaman Jagung
k t i
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
42/57
Apa manfaat dari mengetahui
Profil Angin ?
kecepatan angin
bergantung kepada
besarnya gaya gesek;
gaya gesek tersebutberbeda menurut :
1. Sifat permukaan
2. Kerapatan tanaman3. Jenis tanaman
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
43/57
Profil angin yang diukur
merupakan kerapatan
momentum yang pentinguntuk mengetahui
perpindahan uap air dan CO2
yang disebabkan peristiwa
aerodinamik
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
44/57
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
45/57
Profil angin dapat digunakan untuk
menduga kecepatan angin padaketinggian tertentu
Pencatatan data profil angin
dapat digunakan untuk
penerapan irigasi sprinkel yang
penyebaran air nya ditentukan
oleh arah dan kecepatan angin
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
46/57
Profil Angin pada Pertanaman Jagung (Lemon, 1963)
crop height
zero planeRegion I
Region II
d
H
Z0
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
47/57
Perbedaan tersebut disebabkan karena
berpindahnya nilai (d) karena perbedaan
kekasaran permukaan tajuk tanaman (Z0)
Karena perpindahan nilai zero plane (d),
maka persamaan profil angin menjadi :
Z > H > Z0 + d; dimana = 1/k [
] ln Z-d
Z0
Profil angin di atas tajuk
tanaman berbeda-beda
tergantung dengan tinggitanaman tersebut
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
48/57
Kecepatan angin
Karakteristik kecepatan angin pada lapisan
boundary layer
d Jarak perpindahan zero plane (zero plane displacement)/
jarak pemindahan efektif terhadap angin
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
49/57
Pengaruh angin terhadap
pertumbuhan tanaman :
Exposure evander(tidak
berpengaruh) ; kelompok
ini termasuk jenis rumput
yang pendek sehinggakerusakan yang ditimbulkan
akibat angin dengan
kecepatan tinggi hampir
tidak terjadi.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
50/57
Exposure tolerant(toleran
terhadap kerusakan) ; salah
satu jenis tanaman ini
diantaranya adalah barley.Penurunan produksi akan
terjadi jika kecepatan angin
bertambah besar.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
51/57
Exposure sensitive
(sensitif terhadap
kecepatan angin) ;Penurunan produksi
akan terjadi dengan
cepat jika kecepatan
angin bertambah dengandrastis.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
52/57
5 PENGARUH T h d h &
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
53/57
5. PENGARUH
ANGIN
: Terhadap hama &
penyakit tanaman
Penyebaran inokulum
penyakit tumbuhan
merupakan hal yang palingpenting, karena inokulum
dapat menyebar, tumbuh,
dan berkembang ke daerah-
daerah yang jauh tempatnya
dari sumber inokulum.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
54/57
Inokulum dapat menyebar
secara aktif dan pasif.Penyebaran secara aktif terjadi
karena adanya aktivitas
individu, sedangkan secarapasif ini tergantung pada
pembawanya. Salah satu
agen pembawa sehingga
terjadi penyebaran secara
pasif adalah angin.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
55/57
Kebanyakan penyakit tanaman yang
menyebar secara cepat dan
diasumsikan mempunyai proporsi
epidemik yang besar yangdisebabkan oleh patogen jamur,
bakteri, dan virus disebabkan oleh
angin (langsung atau tidak langsung)
melalui vektorterbawa olehangin. Angin juga dapat
menyebabkan permukaan
tanaman terluka karena
hembusan kerasnya atau karenasaling bersinggungan antar tanaman
atau melalui pasir yang diterbangkan
dan hal ini memungkinkan terjadinya
infeksi
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
56/57
Banyak jamur parasit yang
penyebarannya terutamadilakukan oleh angin, karena
jamur membentuk dan
membebaskan spora
ke udara dalam jumlah
yang tidak terhitung,mempunyai ukuran yang kecil
dan ringan sekali, sehinggamudah diangkut oleh angin
dalam jarak jauh.
7/16/2019 Kuliah 5 -Tekanan Udara Dan Angin-2013
57/57
Top Related